NXP P3A9606JK I3C voltage-level translator 設計與問題研討

關鍵字 :i3cNXPP3A9606JK LC

P3A9606JK 基本走線建議

訊號走線長度應盡可能短(建議小於 8 英吋)。

每條訊號走線上的電容負載應保持在 80pF 以下(50pF CLmax I3C 規格是理想的目標)。

以上建議旨在確保任何反射的往返延遲小於 8ns(單次持續時間),從而使反射在驅動器處遇到低阻抗。
 

 

改善問題的幾決方案

 

 

  • 上圖中的數字為走線長度的近似值(以英吋為單位)。
  • 經檢測,BMC 側的電容負載 >200pF。
  • 這兩個數字都超出了 P3A9606JK 的承載能力。強烈建議將 P3A9606 裝置移近 BMC/連接器,並縮短走線長度和電容容許值 (CL)。
     

模擬與建議

 

Issue Summary

  • 2 個 P3A9606 並聯在 BMC 和 2 個 CPU 之間,走線長度約 20 吋。透過設定 OE=0 停用下側路徑。

  • 工作通道(上側)上的訊號(BMC 和 P3A9606 之間的 SDA/SCL)電壓位準減半,P3A9606 輸出至 CPU0 的訊號異常。

 

 

 

模擬測試

 

下側頻道已停用
靠近 P3A 裝置的 30 歐姆串聯電阻

 

模擬結果

 

上部通道(棕色)受到影響。
下部 19 英吋長的傳輸線反射至節點交叉點。
輸出阻抗為 50 歐姆且走線長度為 4 英吋的 BMC 驅動器無法抑制交叉點的反射。

 

 

如果 30 歐姆靠近交叉點會怎樣?

  • 它解決了大部分問題。 30歐姆電阻消除了下通道的大部分反射。
    這設定功能是transmission line model 引起,而不是我們感興趣的點。

 

 

如果 BMC 輸出阻抗 = 30ohm 會怎樣?

  • 它也解決了問題。具有強輸出阻抗的BMC抑制了交叉節點上的下側反射。

 

 

如果 P3A9606 側的 19 inch走線縮短至 10 inch會怎麼樣?

  • 有所改善,但尚未解決

 

 

總結與建議

 

  • 問題是由於長線(LC 槽路儲能)的反射導致的,而​​該反射已被禁用。

  • 可以在正確的位置(靠近每個通道的交叉節點)插入一個阻尼電阻,或增強 BMC 驅動強度(<30 歐姆)。

 

  • 進一步的改進點是盡可能縮短走線長度,以最大限度地減少 LC 槽路儲能的能量。

  • 所有模擬均基於 PCB 的估算模型進行,可能並非 100% 準確。

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參考來源

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